自动扶梯超速保护装置的种类和可靠性

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：自动扶梯的超速保护装置有电子式和机械式两种。图7-2-7所示是一种常见的离心式超速保护装置。机械式超速保护装置对速度检测的可靠性要高于电子式，但机械式超速保护装置没有欠速保护功能。

图7-2-5 电子式驱动链监控装置

自动扶梯如发生超速，应使其在速度超过名义速度1.2倍之前自动停止。超速只发生在自动扶梯下行时，造成超速的原因有驱动链断链等传动元件断裂、打滑（存在摩擦传动时）、电动机失效等原因，是自动扶梯通过结构设计难以完全避免的问题，因此自动扶梯一般都需要设有超速保护装置。

自动扶梯的超速保护装置有电子式和机械式两种。

1.电子式超速保护装置

图7-2-6所示是一种常见的电磁式超速保护装置，与制动轮同轴装有飞轮，在飞轮下面装有磁块，另有脉冲接收器装在底架下，与安全电路相连。飞轮轴旋转时，磁块产生脉冲信号，当转速或转向发生变化时，可传递不同的脉冲信号，达到速度监控的目的。

也有的自动扶梯将电子装置安装在驱动电动机尾部，以简化结构，但当电动机与减速箱之间存在皮带传动时，由于皮带的打滑可使测量不准确。

图7-2-6 电磁式超速保护装置

电子式速度监测装置同时具有超速检测和欠速检测的功能，当自动扶梯的运行速度出现非正常减速至某个数值时（一般降低至50%以下时），装置将信号反馈到安全电路，使自动扶梯停止。

2.机械式超速保护装置

速度监控装置也有采用机械式设计，一般都采用离心式结构。图7-2-7所示是一种常见的离心式超速保护装置。与电动机同轴旋转的离心块在超速时，在离心力的作用下往外移动，当发生超速时碰撞安全开关动作，使自动扶梯停止。一般安装在电动机与减速箱的联轴器位置。机械式超速保护装置对速度检测的可靠性要高于电子式，但机械式超速保护装置没有欠速保护功能。

图7-2-7 离心式超速保护装置

3.超速保护装置动作的设定

考虑到从运行速度信号的采集，到控制系统的反应，进而切断电源，触发制动器等环节存在延迟响应的因素，通常会把超速监控的响应点放在名义速度1.2倍之前，设置在1.1～1.15倍范围内触发响应信号。但监控超速的设定值也不宜定得太小，因为存在电网频率波动，电动机滑差等影响转速变化的因素，容易产生误动作，导致自动扶梯频繁停梯。

4.速度监测装置的安装位置

以上介绍的速度监控装置，无论磁块脉冲式和机械离心式超速保护装置，一般都安装在主机的电动机轴上，通过监控电动机的速度或转向是否发生非正常的变化，间接地监控电梯运行速度状况。

然而，由于从电动机的监控点到梯级，需要经过多个传动环节，包括电动机与减速箱之间的联轴器、减速箱内传动副、驱动主机的输出链轮、主驱动链条等。虽然这些传动元件的设计被要求了5倍以上的安全系数，但历史上因为各种意外原因，这些传动元件都有失效的案例，如主驱动链发生了断裂，在这种情形下，电动机速度和转向没有发生变化，而此时梯级的速度或运行方向已经发生变化，监控装置就不能正确地检测电梯运行的状况，导致不能马上断电和制动停梯。

因此，对速度监控装置位置的设定，应在尽可能靠近乘客站立其上的运动梯路端，其中直接对主驱动轴或梯级进行速度检测，是最可靠的方法。

常见的直接检测方法有如下两种：

（1）对主驱动轮安装速度传感器或编码器从主驱动链轮的链齿上采集速度相关的脉冲信号，检测自动扶梯的实际运行速度，当运行速度过低，或发生逆转时，发送信号给控制系统，切断主机电源，使自动扶梯停止。图7-2-8所示是对主驱动链轮安装传感器的方法。

（2）在导轨上安装速度感应器如图7-2-9所示，直接将检测器安装在导轨上，监测梯级的运行速度及方向变化。